[发明专利]使用HBM物理接口的高带宽芯片到芯片接口

说明书

描述了与用于中介层(200)上的多个主机设备(202、204)之间的通信的高带宽接口(HBI)(206)有关的技术。在一个示例中，HBI(206)重新利用高带宽存储器(HBM)接口的一部分，诸如物理层(402)。提供了一种计算系统。该计算系统包括第一主机设备(202)和至少一个第二主机设备(204)。第一主机设备(202)为中介层(200)上的第一管芯，并且第二主机设备(204)为中介层(200)上的第二管芯。第一主机设备(202)和第二主机设备(204)经由至少一个HBI(206)互连。HBI(206)实现用于第一主机设备(202)与第二主机设备(204)之间的通信的分层协议(402、404、406)。分层协议(402、404、406)包括物理层协议(402)，该物理层协议(402)根据HBM物理层协议而被配置。

技术领域

本公开的各个示例一般涉及电子电路，具体涉及使用高带宽存储器(HBM)物理接口的高带宽芯片到芯片接口。

背景技术

诸如平板电脑、计算机、复印机、数码相机、智能电话、控制系统和自动柜员机等之类的电子设备通常采用诸如通过各种互连部件连接的管芯之类的电子部件。管芯可以包括存储器、逻辑、或其他集成电路(IC)设备。

IC可以被实现为执行指定的功能。示例IC包括掩模可编程IC，诸如通用IC、专用集成电路(ASIC)等，以及现场可编程IC，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。

IC随着时间变得越来越“密集”，即，在IC中实现了更多逻辑特征。最近，堆叠硅互连技术(“SSIT”)允许在单个封装中放置多于一个的半导体管芯。SSIT IC可以用于解决对单个封装内具有各种IC的需求的增加。传统上讲，SSIT产品使用中介层来实现，该中介层包括具有硅通孔(TSV)的中介层基板层以及中介层基板层上构建的附加金属化层。中介层提供IC管芯与封装基板之间的连接性。

芯片到芯片接口(也被称为互连)提供了主机设备之间(诸如IC、片上系统(SoC)、FPGA、ASIC、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等之间)的桥。

随着可以由系统处理的数据速率的增加，提供能够跟上芯片的处理速度的接口变得越来越困难。期望节能、稳健和低成本的芯片到芯片接口，以满足高性能系统的需求。

高速芯片到芯片接口有时需要在引脚计数、输入/输出(I/O)芯片面积、功率等之间进行权衡。芯片到芯片接口的一些示例包括低压互补金属氧化物半导体(LVCMOS)I/O、低压差分信令(LVDS)I/O、高速串行器/解串器(SERDES)I/O。

高带宽存储器(HBM)为用于3D堆栈动态RAM(DRAM)的高性能随机存取存储器(RAM)接口，并且已经被联合电子设备工程理事会(JEDEC)标准机构采用。HBM标准定义了一种新型物理接口，用于HBM DRAM设备与诸如ASIC、CPU、GPU或FPGA之类的主机设备之间的通信。与某些其他接口相比较，就I/O管芯面积和功率而言，HBM物理接口可以改善权衡点。HBM可以以小形状因子使用较少功率实现高带宽。

对于一些系统，期望一种高速接口来将其他主机设备有效地集成在单个中介层上。因此，用于高带宽芯片到芯片接口的技术可能是有用的。

发明内容

描述了与使用高带宽存储器(HBM)物理接口的高带宽芯片到芯片接口有关的技术。

在一个示例中，提供了一种计算系统。该计算系统包括第一主机设备和至少一个第二主机设备。第一主机设备为中介层上的第一管芯，而第二主机设备为中介层上的第二管芯。第一主机设备和第二主机设备经由至少一个高带宽接口(HBI)互连。HBI实现用于第一主机设备与第二主机设备之间的通信的分层协议。分层协议包括物理层协议，该物理层协议根据高带宽存储器(HBM)物理层协议而被配置。

在一些实施例中，第一主机设备和第二主机设备可以各自被配置为主设备、从设备或两者。